Теоретический анализ гидродинамической активации системы

УДК 577.38
Рухленко1 А. С., Дудченко1 О.А., Гурия1,2 Г.Т.
1 – Московский физико-технический институт, Москва, Россия,
2 – Гематологический научный центр, Москва, Россия
Теоретический анализ гидродинамической активации системы
свертывания крови
Нарушения в системе свертывания являются одной из основных причин
смертности в развитых странах. Анализ механизмов, приводящих к активации системы
свертывания, а также изучение сценариев формирования тромба представляется
важной задачей. К настоящему времени условия, при которых имеет место пороговая
активация системы свертывания в бесконвективных системах [1-4], а также в системах
с гидродинамическими потоками малой интенсивности (Re<1, где Re – число
Рейнольдса) [5, 6] изучены достаточно полно. В частности, установлено, что наличие
кровотока затрудняет активацию системы свертывания. Резкое понижение скорости
кровотока способно привести к активации тромбообразования с последующим
перекрытием сосуда.
Теоретическое изучение механизмов запуска тромбообразования в условиях
интенсивного потока (Re~100) ограничивалось анализом свертывания в прямоточных
сосудах [7]. Анализ свертывания в сосудах с атеросклеротическими повреждениями до
настоящего времени не проводился.
Влияние атеросклеротической бляшки на процессы свертывания двояко. С
одной стороны, она является потенциальным источником прокоагулогических
факторов, инфильтрующихся в кровоток под воздействием касательных напряжений на
стенку сосуда. С другой стороны, изменение профиля сосуда способно приводить к
изменению топологии течения и формированию в кровотоке зон возвратных течений.
В
настоящей
работе
теоретически
изучались
условия
пороговой
гидродинамической активации свертывания крови в локально стенозированных
сосудах. Предполагалось, что проницаемость стенок сосуда по отношению к
первичным прокоагулянтам возрастает с увеличением касательного напряжения.
Проанализированы
типичные
сценарии
гидродинамической
активации
внутрисосудистого тромбообразования в условиях интенсивного кровотока (Re~100).
Выделено два основных сценария тромбообразования: формирование фибриновых
нитей и крупных объемных сгустков. Проанализировано влияние изменений топологии
течения крови на процесс тромбообразования.
Исследовано, как размер и форма атеросклеротической бляшки влияют на
процессы гидродинамической активации системы свертывания крови. Выполненные в
работе расчеты показали, что в условиях интенсивного кровотока наибольшую
опасность с точки зрения активации плазменного звена системы свертывания
представляют бляшки с умеренной степенью перекрытия просвета сосуда (до 50%).
Литература
Guria G.T., Ataullakhanov F.I., Sarbash V.I., Volkova R.I. Non-Turing's principles of
pattern formation. — International Workshop on Dynamism and Regulation in Non-linear
Chemical Systems. — Tsukuba, March 22-25. — 1994, Pp.75-76.
2.
Атауллаханов Ф.И.,
Гурия Г.Т.
Пространственные
аспекты
динамики
свертывания крови. I. Гипотеза. — Биофизика. — 1994. — Т. 39, № 1. — С. 89–96.
3.
Атауллаханов Ф.И., Гурия Г.Т., Сафрошкина А.Ю. Пространственные аспекты
динамики свертывания крови. II. Феноменологическая модель. — Биофизика. — 1994.
— Т. 39, № 1. — С. 97–104.
4.
Guria G.Th., Herrero M.A., Zlobina K.E. A mathematical model of blood coagulation
induced by activation sources — Discr. Cont. Dyn. Syst. A. — 2009. — Vol. 25, No. 1. —
Pp. 175–194.
5.
Чуличков А.Л., Николаев А.В., Лобанов А.И., Гурия Г.Т. Пороговая активация
свертывания крови и рост тромба в кровотоке — Математическое моделирование. —
2000. — Т. 12, № 3. — С. 76–95.
6.
Гузеватых А.П., Лобанов А.И., Гурия Г.Т. Активация внутрисосудистого
тромбообразования вследствие развития стеноза — Математическое моделирование. —
2000. — Т. 12, № 4. — С. 39–60.
7.
Guria, G.T., Herrero M.A., Zlobina K.E. Ultrasound detection of externally induced
microthrombi cloud formation: a theoretical study. — Journal of Engineering Mathematics.
— 2010. — Vol. 66, No. 1-3. — Pp. 293–310.
1.